스크린 인쇄

스크린 인쇄의 개요

「스크린 인쇄」는 폴리에스테르와 같은 합성 섬유, 또는 스테인리스나 각종 금속 섬유로 직조한 「스크린 메시」를 판(스크린 마스크)으로 사용하는 인쇄 방식의 총칭입니다. 스크린 마스크의 정밀한 그물눈에 스퀴지 등으로 압력을 가하여 잉크를 통과시키고 피도물(기재)에 인쇄(도포)하는 「공판 인쇄」의 일종입니다.

스크린 인쇄의 기본 원리
스크린 인쇄의 기본 원리 이미지
  1. A. 판(스크린 마스크)
  2. B. 스퀴지
  3. C. 잉크
  4. D. 피도물(기재)

인쇄 대상이 되는 재료는 「물과 공기를 제외한 모든 것」이라고 할 정도로 다양하며, 가까운 예로는 티셔츠 등의 의류(섬유), 컵이나 잔 등의 식기(도자기나 유리), 자동차의 계기류나 전기 제품(수지나 금속) 등에 대한 프린트 및 인쇄가 있습니다.

최근에는 아주 가는 선의 인쇄를 실현하기 위한 제판·인쇄 장비·각종 잉크의 기술이 발전하여 초미세·고종횡비의 도포가 필요한 최첨단 일렉트로닉스 분야에서도 많이 활용되고 있습니다.

스크린 인쇄의 현황

「인쇄 전자」의 선구적 기술

최근 전자 기기·전기 제품의 소형·경량화, 글로벌 시장에서의 저가 경쟁을 배경으로, 정밀한 전자 회로나 디바이스를 효율적으로 생산할 수 있는 기술로서 고해상도 스크린 인쇄를 이용한 「인쇄 전자」가 각광을 받고 있습니다.

그라비어 코터나 잉크젯 코터 등 다양한 도공 방법이 있는 가운데, 전자 부품의 배선 등 고해상도의 패턴 도포에 스크린 인쇄를 선택하는 이점은 다음과 같습니다.

  • 거의 모든 종류의 기재에 대응
  • 표면에 요철이나 곡면이 있는 기재에도 대응
  • 페이스트형 잉크에도 적합하며 도포재의 성분 설계·선택의 자유도가 높음
  • 기술 발전으로 고해상도 패턴에 대응(예: 선 폭 약 15~30 μm 등)
  • 두꺼운 막 형성이 가능하므로 고종횡비의 배선 인쇄가 가능

고해상도 패턴 인쇄(도포)의 수단으로는 판(스크린 마스크)이 필요한 스크린 인쇄와 제판 없이 데이터로 직접 패터닝하는 잉크젯이 있는데, 기재나 잉크의 성질, 생산 로트 및 택 타임 등을 고려하여 구분해 사용합니다.

기판 제조 시 여러 번 인쇄(도포)하는 예
기판 제조 시 여러 번 인쇄(도포)하는 예
  1. 도전성 페이스트 도포: 배선 패턴을 인쇄로 형성
  2. 레지스트 도포: 접속 부분 이외를 마스크하여 보호
  3. 문자 인쇄: 부품 기호 등을 인쇄

스크린 인쇄의 도포 용도

최근에는 「전자 인쇄」에 대해 다음과 같은 요구가 증가하고 있습니다.

  • 전자 디바이스의 슬림화, 내부의 고밀도화에 따른 박막 도포
  • 회로의 절연성을 향상시키기 위한 후막 도포
  • 고점도 재료를 극세선 폭으로 도포
  • 전자 디바이스의 소형화에 따른 인쇄(도포) 위치 정도 향상

스크린 인쇄는 이러한 요구를 실현하는 수단으로 진화·발전하여 다음과 같은 용도로 활용되고 있습니다.

적층 세라믹 콘덴서(MLCC)
전극층을 최대한 얇게 인쇄하고 다층 적층하여 소형화·대용량화
적층 인덕터(칩 코일)
페라이트나 유전체 세라믹 시트에 도전성 잉크로 코일 패턴을 인쇄하여 다층 적층. 칩 사이즈의 미세화에 고해상도 인쇄로 대응
칩 저항
얇은 세라믹 기판에 단자 전극과 저항체를 스크린 인쇄. 인쇄 후 저항체를 소자 1개씩 측정하면서 레이저 커트하여 원하는 저항값을 취득
솔더 크림 인쇄
기판 상에 페이스트 형태의 솔더 크림(납땜 분말과 플럭스)을 도포하고 부품을 자동 실장. 그것을 리플로 오븐에 통과시켜 정밀한 납땜을 실현
터치 패널 센서
터치 패널 상에 투명 전극 패턴을 형성하는 방법으로 스크린 인쇄와 포토리소그래피 등이 있는데, 스크린 인쇄는 고생산 효율과 저비용, 포토리소그래피 법은 더 고해상도의 패턴을 형성할 수 있다는 장점이 있음
플렉시블 디바이스(FPC) 등
PET 필름제인 FPC 플렉시블 기판에도 인쇄가 가능하여 패터닝 이외에 두꺼운 도포, 구멍 메우기, 적층도 스크린 인쇄로 대응. PE 제품이나 센서 등 3차원 제품의 고효율 제조가 가능
MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)
주목받고 있는 「플렉시블 MEMS」는 플라스틱 기판에 스크린 인쇄로 고점탄성·도전성 페이스트를 도포하여 초정밀 코일 구조를 형성 가능.